某汽車驅(qū)動橋的主減速器的設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u9224某汽車驅(qū)動橋的主減速器的設計計算案例 157981.1主減速器的基本參數(shù)計算 1163681.1.1主減速器比i0的確定 1139711.1.2主減速器齒輪計算載荷的確定 1228681.1.3主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 36401.1.4主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算 587961.2主減速器齒輪的強度計算 6167951.3主減速器軸承的計算 11134661.3.1作用在主減速器主動齒輪上的力 11168591.3.2錐齒輪軸承載荷的計算 1476921.3.3錐齒輪軸承型號的確定 16主減速器的基本參數(shù)計算主減速器比i0的確定主減速器的結構型式、輪廓尺寸及質(zhì)量的大小都受到來自主減速比i0大小的較大影響。需要先在設計汽車總體時，計算汽車的整車動力，才能在確定傳動系的總傳動比的同時，確定主減速比i0。在驅(qū)動橋設計中，主減速比本設計中的主減速比是由題目提供的參數(shù)，為4.875。主減速器齒輪計算載荷的確定當處于最大轉(zhuǎn)矩和最低傳動比時的計算轉(zhuǎn)矩T從動錐齒輪計算轉(zhuǎn)矩TjeT(3.1)將數(shù)據(jù)代入上式，得T驅(qū)動車輪在良好路面上開始滑轉(zhuǎn)時從動齒輪的計算轉(zhuǎn)矩TT(3.2)將數(shù)據(jù)代入上式，得T從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩T正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩可以根據(jù)下式確定，適用于公路車輛：T(3.3)將數(shù)據(jù)代入上式，得T主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)z1和zz1、z2之間不應有公約數(shù)，否則會對磨合產(chǎn)生負面影響。考慮到題目車型為中型商用車，z1、z2之和應大于40，這將提供更佳的齒面重疊系數(shù)。當主傳動比i0取z1=9z從動錐齒輪節(jié)圓直徑d2及端面模數(shù)m主減速器螺旋錐齒輪從動齒輪的節(jié)圓直徑，可根據(jù)該齒輪的計算轉(zhuǎn)矩（見式(3.1）、式(3.2)并取兩式計算結果中的較小者作為計算依據(jù)），按經(jīng)驗公式選出：(3.4)式中：d2Kd2——直徑系數(shù)，取Tj——計算轉(zhuǎn)矩，N·m將數(shù)據(jù)代入上式，得d初選d2=380mm選取m=9mm，則d2=mz2m故滿足校核條件。主、從動錐齒輪齒寬F主減速器圓弧齒錐齒輪的推薦公式為：F=0.155(3.5)將數(shù)據(jù)代入上式，得F=0.155×387=59.99mm，取60mm。螺旋角β的選擇螺旋方向的選擇嚙合條件決定了主、從動錐齒輪總是具有相反的螺旋方向。選擇特定的螺旋方向和旋轉(zhuǎn)方向，有助于人為控制齒輪工作時產(chǎn)生的軸向力的方向。為避免輪齒因卡死而破壞，螺旋方向的選擇應該使主、從動齒輪有分離的趨勢。故選取主動錐齒輪為左旋，從動錐齒輪為右旋。法向壓力角α的選擇如果想要根據(jù)設計要求提高輪齒的強度，或者在設計小齒輪時避免根切的發(fā)生，加大法向壓力角是一種可選的方案。但這并不適用于小尺寸齒輪。如果對小尺寸齒輪采用該方案，會導致齒輪的端面重疊系數(shù)因齒頂變尖及刀尖寬度過小而下降。所以負荷較小的齒輪往往采用小壓力角。主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算汽車主減速器圓弧齒（即“格里森”制）螺旋錐齒輪的幾何齒輪計算步驟見表3.1。表3.1主減速器圓弧螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算用表項目計算公式計算結果主動齒輪齒數(shù)zz從動齒輪齒數(shù)zz端面模數(shù)mm齒面寬FFF齒工作高??齒全高??法向壓力角αα軸交角ΣΣ=90°節(jié)圓直徑ddd節(jié)錐角γγγγ節(jié)錐距A取A周節(jié)tt齒頂高????齒根高????徑向間隙cc齒根角δδδδ面錐角γγγγ螺旋角ββ根錐角γγγγ外圓直徑dddd節(jié)錐頂點至齒輪外緣距離χχχχ理論弧齒厚sss1s齒側(cè)間隙BB主減速器齒輪的強度計算為了確保零件能夠具有足夠的強度和壽命以及安全可靠地工作，強度計算是在完成主減速器齒輪的參數(shù)選擇和幾何尺寸計算之后所必須進行的下一步驟。齒輪的損壞形式及其影響因素，是強度計算需要考慮的內(nèi)容。單位齒長上的圓周力p=(3.6)p=(3.7)按1擋傳動比進行計算時：p=按直接擋傳動比進行計算時：p=按最大附著力矩計算時：p=(3.8)p=表3.2許用單位齒長上的圓周力[p]N／mm將上面的幾種計算結果跟上表的許用參數(shù)進行對照，均滿足強度要求。齒輪的彎曲強度計算汽車主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計算彎曲應力為(3.9)當按Tje，Tσ當按Tjm計算時，Tσ圖3.1齒輪輪齒彎曲系數(shù)J輪齒的齒面接觸強度計算圓錐齒輪輪齒齒面的計算接觸應力為σ(3.10)式中：Tjz——主動齒輪計算轉(zhuǎn)矩，N·m；按Tje，Tjφ（見式（3.1）、（3.2）當按Tje，Tσ當按Tjm（見式（3.3））計算時，Tσ主、從動齒輪的接觸應力式相同的。當按Tje，T主減速器軸承的計算作用在主減速器主動齒輪上的力作用在工作中的錐齒輪的齒面上的法向力，可以被分解成三個方向的力：垂直于齒輪軸線的徑向力、沿齒輪軸線方向的軸向力、沿齒輪切向方向的圓周力。T(3.11)表3.3fi及f車型變速器fi載貨汽車IV擋IV擋帶超速擋V擋V擋帶超速擋fI擋10.50.51II擋33.522III擋11754IV擋8559158V擋—77.570超速擋3015fI擋50505050II擋60606060III擋70707070IV擋60707070V擋—6070超速擋7070將數(shù)據(jù)代入上式，得T對于圓錐齒輪的齒面中點的分度圓直徑(3.12)(3.13)(1)齒寬中點處的圓周力齒寬中點處的圓周力為F=(3.14)F==17.439KN錐齒輪的軸向力和徑向力圖3.2主動錐齒輪齒面的受力圖(3.15)(3.16)(3.17)作用在主動錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為(3.18)(3.19)將數(shù)據(jù)代入上式，得13270.02NFRz=5749.24N錐齒輪軸承載荷的計算ABCDABCD圖3.3主動錐齒輪跨置式支承形式圖3.4從動錐齒輪支承形式RA=(3.20)(3.21)式中：F、FRz、F——主動齒輪齒面寬中點處的分度圓直徑，=50.02mm。RA==25093.7N軸承A的軸向力ARB==44540NRC=(3.22)RD=(3.23)R==9377.7NR==9861.57N錐齒輪軸承型號的確定P(3.24)C(3.25)n(3.26)將數(shù)據(jù)代入上式，得將數(shù)據(jù)代入式（3.25），得初選軸承型號驗算30207圓錐